切割方法的選擇取決于所需切割金屬的類型、厚度和數(shù)量，以及你需要的切割質(zhì)量。本文討論的是火焰切割、等離子切割、激光切割這三種常見切割方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后解釋如何選擇符合你需要的那一種?；鹧媲懈顑?yōu)先是火焰切割。大約從20世紀(jì)初開始，人們使用燃料氣體和氧氣來切割金屬，它的原理是通過氧氣和鋼鐵產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)來加熱金屬，并使其變軟后融化。棒的是，設(shè)備本身的成本并不高。此外，你不需要壓縮空氣或使用電力。它的缺點(diǎn)在于這種方法只適合切割碳鋼，火焰切割對(duì)其他類型的金屬并不適用，比如不銹鋼和鋁。另外，火焰切割對(duì)操作者的學(xué)習(xí)能力要求很高，需要大量的練習(xí)、技巧和經(jīng)驗(yàn)才能產(chǎn)生良好的切割效果。此外，火焰切割的割炬需要預(yù)先加熱。像烤箱一樣，割炬也需要時(shí)間才能達(dá)到合適的溫度。等離子切割這是在20世紀(jì)50年代發(fā)明的一種高速的通過精確控制電弧來切割大多數(shù)常見金屬的方法。小小的噴口和高速氣體流可以產(chǎn)生非常熱的高能量密度的電弧。等離子切割和氣刨需要工藝氣體（比如空氣或氮?dú)猓?，電源和耗材（包括電非常和噴嘴）。在人們需要切割一系列不同種類的金屬時(shí)，等離子切割是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。事實(shí)上，這是等離子切割的主要賣點(diǎn)：多功能。它可以切割大多數(shù)種類的金屬（低碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、黃銅等），甚至是生銹的、帶漆的或臟的金屬。等離子還可以切割網(wǎng)孔狀的金屬。另外，在切割厚的和薄的金屬時(shí)它都同樣擅長(zhǎng)。等離子切割的缺點(diǎn)是，它的設(shè)備成本比火焰切割更高，雖然切割質(zhì)量很好而且始終穩(wěn)定，但它在切割更纖薄的材料時(shí)不如激光切割。激光切割使用高能量的光束來加熱、局部熔化、汽化金屬。激光切割以切割纖薄金屬質(zhì)量?jī)?yōu)良著稱。激光器有兩種主要類型：氣體（co2）和固態(tài)（yag、disc和光纖）。氣體激光器可以切割大多數(shù)種類的金屬，但是高反光材料除外。為此，你需要使用固態(tài)激光器，它的傳送方法不同，因此可以切割更多種類的材料。激光通常用于精密切割或?qū)Ψ浅１〉匿摪澹ㄒ?guī)格到1/4英寸）進(jìn)行高效切割。激光可以切割厚度超過一英寸的金屬，不過需要一個(gè)功率更大的激光器。激光切割的缺點(diǎn)是初的設(shè)備購(gòu)買價(jià)格很高。如果拿激光系統(tǒng)與高質(zhì)量的等離子系統(tǒng)來比較，激光系統(tǒng)的總成本是非常昂貴的。一個(gè)傳統(tǒng)的co2激光系統(tǒng)需要花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元。光纖激光比co2激光便宜，但仍比等離子貴。
雖然前面的解釋幫助你縮小了選擇范圍（例如，如果您需要切割薄的金屬或任何類型的不銹鋼，你可以將火焰切割從你的清單中劃掉），但它們無法幫助你從商業(yè)的角度來確定哪些方法更有效。為此，你需要對(duì)每種方法能夠達(dá)到的切割質(zhì)量和生產(chǎn)率有一個(gè)更全面的了解。了解哪種方法將花費(fèi)少的錢（不僅是購(gòu)買成本，還要加上操作成本），以及哪種方法將使你每小時(shí)能加工多的工件，對(duì)保持競(jìng)爭(zhēng)力來說是非常關(guān)鍵的。
讓我們優(yōu)先來定義切割質(zhì)量。一般而言，切割質(zhì)量（或它的不足）主要是基于以下屬性：
·斜度，或角度。筆直的切割，沒有歪斜，被認(rèn)為是好的。
·切口，或?qū)挾取Ｇ锌谠秸胶谩?br>·熱影響區(qū)（haz）。一個(gè)較小的熱影響區(qū)保護(hù)金屬的完整性更好。
·切屑，產(chǎn)生切屑的數(shù)量。
·公差。公差要求越嚴(yán)格，則切割要求越精確。一般來說，激光切割每英寸產(chǎn)生±0.006~0.015的公差。等離子切割的公差范圍為±0.015~0.030，火焰切割的公差范圍為±0.020~0.030英寸。
如果你從切割產(chǎn)生的斜度、切口、熱影響區(qū)、切屑和公差來對(duì)比三種切割方法，激光切割往往是出色的。激光切割幾乎沒有斜度，切口細(xì)薄，熱影響區(qū)小。此外，激光切割產(chǎn)生的切屑很少，并提供嚴(yán)格的公差。切割質(zhì)量緊隨激光切割其后的是等離子切割，后是火焰切割。生產(chǎn)率切割質(zhì)量是一個(gè)重要的考慮因素，生產(chǎn)能力同樣如此。畢竟，如果你不能夠達(dá)到足夠的產(chǎn)量來滿足需求，僅有好的切割質(zhì)量并沒有多大的意義。當(dāng)人們提到生產(chǎn)率的時(shí)候，他們通常會(huì)想到切割速度；不過，還有其他的因素需要考慮。這些因素包括系統(tǒng)完成切割準(zhǔn)備，穿透金屬和完成二次操作的時(shí)間。讓我們優(yōu)先從考核切割速度開始。三種方法能達(dá)到的速度取決于被切割金屬的厚度。通常來說，火焰切割的速度慢，等離子切割快，激光切割則處于中間的某個(gè)位置。
知道了每種方法的切割速度，對(duì)于計(jì)算每小時(shí)的工件產(chǎn)量便有了一半的信息。另外一半是每個(gè)工件需要切割的線性長(zhǎng)度。例如，一個(gè)12×12英寸的正方形，線性長(zhǎng)度為48英寸（12×4個(gè)邊），等于4英尺。一旦有了這兩個(gè)數(shù)據(jù)，你就可以很容易計(jì)算出能夠切割工件的數(shù)量。
你優(yōu)先要做的就是獲得每分鐘可以切割的英寸數(shù)量，并乘以60以確定每小時(shí)可以切割的英寸數(shù)量。在接下來的例子中，我們假設(shè)火焰切割的速度為20英寸/分鐘或1200英寸/小時(shí)（20×60）。步驟2中還包括將以英寸/小時(shí)為單位的數(shù)字除以12，以確定以英尺/小時(shí)為單位的切割速度。后，你只需簡(jiǎn)單地把英尺/小時(shí)為單位的切割速率（本實(shí)例中為100），除以工件的尺寸（4英尺）就可以了。
三種方法當(dāng)中，火焰切割因?yàn)樾枰A(yù)熱，所以需要的時(shí)間多。運(yùn)行成本除了切割質(zhì)量和生產(chǎn)率，你還需要考慮每種方法的運(yùn)行成本。換句話說，你選擇的系統(tǒng)運(yùn)行起來要花費(fèi)多少錢？許多因素（耗材、電力、煤氣和替換維修零件的成本）影響總體的運(yùn)行成本。
使用等離子切割的時(shí)候，耗材在運(yùn)行成本中占的比例大。不過，更加耐用的耗材出現(xiàn)改變了這一狀況。
對(duì)于火焰切割來說，電力成本可以忽略不計(jì)，等離子切割要高一些，光纖激光切割更高，co2激光切割則還要高得更多。
由于需要高速流動(dòng)的氣流，氣體費(fèi)用是co2激光切割大的成本。
co2激光切割主要需要考慮零件替換。雖然像透鏡和反射鏡這樣的部件不經(jīng)常改變，但當(dāng)他們損壞時(shí)維修的代價(jià)是很高的，包括購(gòu)買成本和停機(jī)更換它們的時(shí)間成本。因此，在你計(jì)算日常運(yùn)行費(fèi)用時(shí)應(yīng)該包含這一部分成本的計(jì)算。
雖然火焰切割的運(yùn)行成本顯示低至6.26美元/小時(shí)，但它不一定是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)。這是因?yàn)楸碇兴f的是每小時(shí)的運(yùn)行成本（成本/小時(shí)），而不是每個(gè)工件的運(yùn)行成本（成本/工件）。一個(gè)系統(tǒng)，每小時(shí)運(yùn)行花費(fèi)20美元，但只生產(chǎn)很少數(shù)量的工件，則為20美元/小時(shí)但生產(chǎn)100個(gè)工件的系統(tǒng)有效。
將每小時(shí)運(yùn)行成本除以每小時(shí)生產(chǎn)工件的數(shù)量，便可以確定每個(gè)工件的運(yùn)行成本。
火焰切割：生產(chǎn)25個(gè)工件/小時(shí)，運(yùn)行成本為25美分/工件。
單一氣體等離子切割：生產(chǎn)100個(gè)工件/小時(shí)，運(yùn)行成本為11美分/工件。
高精細(xì)等離子切割：生產(chǎn)144個(gè)工件/小時(shí)，運(yùn)行成本為10美分/工件。
光纖激光切割：生產(chǎn)125個(gè)工件/小時(shí)，運(yùn)行成本為0.5美分/部分。
co2激光切割：生產(chǎn)125個(gè)工件，運(yùn)行成本為18美分/工件。
所有類型的等離子切割的單個(gè)工件運(yùn)行成本是差不多的；然而，值得注意的是，高精細(xì)等離子切割可以產(chǎn)生更好的切割質(zhì)量。計(jì)算投資價(jià)值什么可以幫助你發(fā)現(xiàn)使用哪一種不同的切割方法更有意義？你是否只要出門購(gòu)買一個(gè)新的切割系統(tǒng)就可以了？不一定。您優(yōu)先需要查證的是你正在考慮的這個(gè)特別的系統(tǒng)是否值得投資。要做到這一點(diǎn)，你需要確定每天期望生產(chǎn)的工件數(shù)量，并將這個(gè)數(shù)字乘以單個(gè)工件預(yù)期利潤(rùn)（這將取決于你使用的方法）。為了計(jì)算簡(jiǎn)單，讓我們假定你生產(chǎn)的工件零售價(jià)格是1美元。使用光纖激光，你可以預(yù)期做一個(gè)工件將花費(fèi)半美分，利潤(rùn)為0.995美元（1美元利潤(rùn)/工件-0.005美元成本/工件）。同一工件，如果使用火焰切割，你的利潤(rùn)約為0.75美元（1美元利潤(rùn)/工件-0.25美元成本/工件）。
現(xiàn)在，獲取你正在考慮的系統(tǒng)的成本，并把它除以你預(yù)期的每日利潤(rùn)。這些系統(tǒng)的資產(chǎn)成本大約是：火焰切割50000美元，單一氣體等離子切割35000美元，高精細(xì)等離子130000美元，光纖激光400000美元，co2激光600000美元。這些資產(chǎn)成本是基于以下規(guī)格的設(shè)備估算的：
火焰，5×10切割機(jī)，單個(gè)割炬，計(jì)算機(jī)控制，火焰高度控制，內(nèi)嵌軟件。
單一氣體等離子，5×10切割機(jī)，單面驅(qū)動(dòng)，球形滾軸，單一氣體等離子系統(tǒng)。
高精細(xì)等離子，5×10精密切割機(jī)，計(jì)算機(jī)控制，弧電壓割炬高度控制，內(nèi)嵌軟件，130-a高精細(xì)等級(jí)。
光纖激光，2千瓦系統(tǒng)，5×10精密切割機(jī)，計(jì)算機(jī)數(shù)控，內(nèi)嵌軟件。
co2激光，4千瓦系統(tǒng)，5×10精密切割機(jī)，計(jì)算機(jī)數(shù)控，內(nèi)嵌軟件。
基于此案例，您將需要生產(chǎn)67000個(gè)工件來抵償用來購(gòu)買一套火焰切割系統(tǒng)的50000美元，生產(chǎn)超過400000個(gè)工件以抵償用來購(gòu)買一套光纖激光系統(tǒng)的400000美元。請(qǐng)記住，我們已經(jīng)設(shè)置了每個(gè)工件的零售成本為1美元，從而限制了潛在的單個(gè)工件利潤(rùn)，也沒有包括每筆業(yè)務(wù)中的勞動(dòng)成本和其他固有成本。出于這個(gè)原因，真實(shí)世界的場(chǎng)景一定會(huì)有很大不同。柔性后需要考慮的因素是你的特別操作對(duì)柔性的需求。正如前面提到的，等離子切割被認(rèn)為是三種方法當(dāng)中通用的一種，因?yàn)樗軌蚯懈罡鞣N類型和厚度的金屬，除此之外還能用來標(biāo)記和鑿刨。企業(yè)要求更多的柔性可能是出于在一個(gè)臺(tái)上使用多種技術(shù)的考慮。共同工作，火焰和等離子或等離子和光纖激光，可以提供幾乎無限的組合選擇。結(jié)束語(yǔ)火焰、激光、等離子切割都是不錯(cuò)的熱加工方法，不過每種都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在選擇切割方法時(shí)，應(yīng)該仔細(xì)加以考慮。
如果你沒有很多工件需要切割，火焰切割是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，而且投資少。如果需要切割大量的工件，好使用另外一種方法。
等離子切割在投資費(fèi)用和質(zhì)量、生產(chǎn)效率、操作成本的優(yōu)組合這兩個(gè)方面，能達(dá)到一個(gè)良好的平衡。它可切割的厚度范圍很大，材料種類多，而且切割速度快。
激光切割提供了優(yōu)秀的切割質(zhì)量、高效生產(chǎn)率，如果使用光纖激光，在切割纖薄的材料時(shí)運(yùn)營(yíng)成本很低。雖然能夠切割厚的金屬（可到1174英寸），但需要切割工件的數(shù)量，金屬的類型和厚度，要達(dá)到的切割質(zhì)量，這些因素都需要被仔細(xì)考慮進(jìn)去。